Презентацию подготовила: Кабардова А.М. 2 курс. 1 гр

- исследовать высокую пластичность сплайсинга РНК; -определить связь канонического сплайсинга и само-сплайсинга; -рассмотреть цис-элементы сплайсинга: разнообразие и функции; -проанализировать биологическое значение сплайсинга; -раскрыть первичные дефекты сплайсинга и вторичные дефекты сплайсинга. - -

Сплайсингом называется вырезание некодирующих последовательностей из предшественника матричной РНК - пре-мРНК, - за которым следует сшивание экзонов. Процессинг – совокупность преобразований предшественников РНК, которые превращают их в зрелую форму. После синтеза первичные транскрипты недостаточно активны и претерпевают ряд изменений.

Кэпирование - этот процесс состоит в присоединении особой структуры, называемой кип, на 5-конец пре- мРНК. Полиаденилирование -процесс защиты 3-конца пре-мРНК состоит в прикреплении большого количества молекул аденозинмонофосфата, образующих поли-А-хвост.

Белок-кодирующие последовательности эукариотических генов (экзоны) обычно прерываются некодирующими (интронами), которые занимают большую часть длины гена. И интроны, и экзоны транскрибируются в мРНК. После этого некодирующие последовательности вырезаются из пре-мРНК через процесс сплайсинга. Только после преобразования 5- и 3 -концов РНК может называться зрелой. Схема сплайсинга

Сплайсосома – сложный механизм. В процессе вырезания интронов, распознавание 5 и 3-cплайс-узлов и разветвления иностранной последовательности происходит благодаря парности snRNA и универсальных РНК-последовательностей. Каталитическая точка формируется из молекул РНК, а не белков. Благодаря этому, некоторые snRNA формируют трехмерную структуру, которая сопоставляет 5-конец пре-мРНК с разветвленной иностранной последовательностью и производит первую трансэтерификационную реакцию. Подобным образом 3- и 5-сплайс-сайты соединяются вместе, осуществляя вторую трансэтерификационную реакцию. Схема строения и работы сплайсосомы

1. Пропуск экзона. Кодирующая последовательность может вырезаться из первичного транскрипта. 2. Взаимоисключающие экзоны. Из двух экзонов в конечном транскрипте сохраняется только один. 3. Использование альтернативного донорного сайта. Может возникать несколько 5'-участков сплайсинга, которые изменяют 3'-границу вышележащего экзона. 4. Использование альтернативного акцепторного сайта Используются разные 3'-участки сплайсинга (акцепторные сайты), что изменяет 5'-границы нижележащего экзона. 5. Удержание интрона

Связь канонического сплайсинга и само-сплайсинга Интроны первой группы начинают реакцию сплайсинга с присоединения G- нуклеотида к нуклеотидной последовательности. Он активируется, чтобы сформировать атакующую группу, которая разрушает первую из фосфодиэфирных связей, созданных в процессе сращения (связь находится на 5-конце). Во второй группе, особенно активный A-нуклеотид, оставшийся в интроне, является атакующей группой, генерируя, таким образом, промежуточный лариат. РНК интрона изгибается в особую трехмерную структуру, которая соединяет сплайс-сайты вместе, предоставляя возможность атакующим группам осуществить химическую реакцию.

Способы регуляции альтернативного сплайсинга: РНК-белковые взаимодействия, РНК-РНК взаимодействия, взаимодействие пре-мРНК с некодирующими РНК(в том числе, малыми ядрышковыми РНК) и др.

Категории регуляторов сплайсинга Энхансеры сплайсинга экзонов (exonicsplicingenhancers, ESEs); Сайленсеры сплайсинга экзонов (exonic splicing silencers, ESSs); Энхансеры сплайсинга интронов (intronic splicing enhancers, ISEs); Сайленсеры сплайсинга интронов (intronic splicing silencers, ISSs).

Факторы сплайсинга, которые используются чаще всего и в большем количестве Богатый серином и аргинином фактор сплайсинга 1 (SRSF1), также известный как фактор альтернативного сплайсинга 1 (ASF1), пре-мРНК-сплайсинг-фактор SF2 (SF2) или ASF1 / SF2, представляет собой белок, который у человека кодируется геном SFRS1. ASF / SF2 является SR-белком и содержит два функциональных модуля. В регионе, богатом серином и аргинином (RS-домен), происходит основная часть регулирования. С помощью двух мест распознавания РНК (РРС) ASF / SF2 взаимодействует с РНК и другими факторами сплайсинга.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СПЛАЙСИНГА С помощью альтернативного сплайсинга можно получить множество транскриптов и производных от них белков. Объединение различных сайтов сплайсинга позволяет генам экспрессировать несколько разновидностей мРНК. Разные варианты сплайсинга могут приводить к образованию разных лизоформ одного и того же белка. Изменения в процессе альтернативного сплайсинга могут вызывать разные заболевания: нейродегенеративные, сердечно-сосудистые, дыхательные заболевания, а также рак и болезнь Альцгеймера.